過度元素之鋅與銅

過度元素之鋅與銅第1頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四銅的一些性質(zhì)銅（Cu）的原子序數(shù)是29，是一種過渡金屬。銅呈紫紅色光澤的金屬，密度8.92克/立方厘米。熔點(diǎn)1083.4±0.2℃，沸點(diǎn)2567℃。常見化合價(jià)+1和+2。銅是人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一，也是最好的純金屬之一，稍硬、極堅(jiān)韌、耐磨損。還有很好的延展性，導(dǎo)熱和導(dǎo)電性。銅和它的一些合金有較好的耐腐蝕能力，在干燥的空氣里很穩(wěn)定。（可以用作提問：在潮濕的空氣里在其表面可以生成一層綠色的堿式碳酸銅Cu2（OH）2CO3，這叫銅綠。）（圖片是銅鋅合金可適當(dāng)從紀(jì)念幣方面做介紹一至兩句即可）第2頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四司母戊大方鼎（可自己適當(dāng)展開說幾句）第3頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四銅的用途銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬，被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域，在我國有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁。銅在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣、用量最大，占總消費(fèi)量一半以上。用于各種電纜和導(dǎo)線，電機(jī)和變壓器的這種，開關(guān)以及印刷線路板在機(jī)械和運(yùn)輸車輛制造中，用于制造配件、儀表、熱交換器和泵等。在化工業(yè)中廣泛應(yīng)用于制造真空器、蒸餾鍋等。在國防工業(yè)中用以制造子彈、炮彈、槍炮零件等，每生產(chǎn)300萬發(fā)子彈，需用銅13-14噸。在建筑工業(yè)中，用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。（左圖是以銅作為內(nèi)芯的導(dǎo)線）第4頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四銅與人體健康

銅的吸收一般情況下，銅的攝入量嬰幼兒期為0.4~1.0mg/日，成人為1.5~3.omg/日，吸收率30~40%。胃、十二指腸和小腸上部是銅的主要吸收部位，其腸吸收是主動(dòng)吸收過程。膜內(nèi)外銅離子的轉(zhuǎn)運(yùn)體為ATP酶，依靠天冬氨酸殘基磷酸化供能，能將主動(dòng)吸收的銅與門靜脈側(cè)枝循環(huán)中的白蛋白結(jié)合，運(yùn)至肝臟進(jìn)一步參與代謝。銅的排泄銅主要通過膽汁排泄，膽汁中含有低分子和高分子量的銅結(jié)合化合物，前者多存在肝膽汁中，后者則多在膽囊膽汁中。銅可以通過溶酶體的胞吐作用或ATP酶的銅轉(zhuǎn)移作用而進(jìn)入膽汁內(nèi)，膽汁中的銅也可是肝細(xì)胞溶酶體對(duì)存在于膽汁中銅結(jié)合蛋白分解的結(jié)果。血漿中銅大多與銅藍(lán)蛋白結(jié)合或存在于腎細(xì)胞內(nèi)，很少濾過腎小球，正常情況下尿液中含銅量甚微。當(dāng)銅的排泄、存儲(chǔ)和銅藍(lán)蛋白合成失衡時(shí)會(huì)出現(xiàn)銅尿。第5頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四在人體保健上的應(yīng)用

銅是人體健康不可缺少的微量營養(yǎng)素，對(duì)于血液、中樞神經(jīng)和免疫系統(tǒng)，頭發(fā)、皮膚和骨骼組織以及腦子和肝、心等內(nèi)臟的發(fā)育和功能有重要影響。銅主要從日常飲食中攝入。世界衛(wèi)生組織建議，為了維持健康，成人每公斤體重每天應(yīng)攝入0.03毫克銅。孕婦和嬰幼兒應(yīng)加倍。缺銅會(huì)引起各種疾病，可以服用含銅補(bǔ)劑和藥丸來加以補(bǔ)充。銅在人體內(nèi)含量約100～150mg，血清銅正常值100～120μg/dl，是人體中含量位居第二的必需微量元素。含銅的酶有酪氨酸酶、單胺氧化酶、超氧化酶、超氧化物歧化酶、血銅藍(lán)蛋白等。銅對(duì)血紅蛋白的形成起活化作用，促進(jìn)鐵的吸收和利用，在傳遞電子、彈性蛋白的合成、結(jié)締組織的代謝、嘌呤代謝、磷脂及神經(jīng)組織形成方面有重要意義。銅缺乏可引起如下疾?。?．貧血一般最常見的臨床表現(xiàn)為頭暈、乏力、易倦、耳鳴、眼花。皮膚黏膜及指甲等顏色蒼白，體力活動(dòng)后感覺氣促、心悸。嚴(yán)重貧血時(shí)，即使在休息時(shí)也出現(xiàn)氣短和心悸，在心尖和心底部可聽到柔和的收縮期雜音。2．骨骼改變臨床表現(xiàn)為骨質(zhì)疏松，易發(fā)生骨折。3．銅與冠心病4．銅與白癜風(fēng)病5．女性不孕癥人體缺銅可適量增加攝入含銅較高的食物，如魚、蝦、蟹、玉米、豆制品等。第6頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四鋅的基本性質(zhì)鋅化學(xué)符號(hào)是Zn，它的原子序數(shù)是30。鋅是一種藍(lán)白色金屬。密度為7.14克/立方厘米，熔點(diǎn)為419.5℃。在室溫下，性較脆；100～150℃時(shí)，變軟；超過200℃后，又變脆。鋅的化學(xué)性質(zhì)活潑，在常溫下的空氣中，表面生成一層薄而致密的堿式碳酸鋅膜，可阻止進(jìn)一步氧化。當(dāng)溫度達(dá)到225℃后，鋅氧化激烈。鋅在空氣中很難燃燒，在氧氣中發(fā)出強(qiáng)烈白光。鋅易溶于酸，也易從溶液中置換金、銀、銅等。鋅是一種常用有色金屬，是古代銅、錫、鉛、金、銀、汞、鋅等7種有色金屬中提煉最晚的一種，是第四常見的金屬，僅次于鐵、鋁及銅。鋅能與多種有色金屬制成合金，其中最主要的是鋅與銅、錫、鉛等組成的黃銅等，還可與鋁、鎂、銅等組成壓鑄合金。鋅主要用于鋼鐵、冶金、機(jī)械、電氣、化工、輕工、軍事和醫(yī)藥等領(lǐng)域。第7頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四鋅的一些主要用途

（1）鍍鋅鋅具有優(yōu)良的抗大氣腐蝕性能，在常溫下表面易生成一層保護(hù)膜，因此鋅最大的用途是用于鍍鋅工業(yè)。被主要用于鋼材和鋼結(jié)構(gòu)件的表面鍍層(如鍍鋅板)，廣泛用于汽車、建筑、船舶、輕工等行業(yè)。近年來西方國家開始嘗試直接用鋅合金板做屋頂覆蓋材料，其使用年限可長(zhǎng)達(dá)120-140年，而且可回收再用，而用鍍鋅鐵板作屋頂材料的使用壽命一般為5-10年。近年來，鋼帶熱浸鍍鋅量有顯著增長(zhǎng)。電鍍鋅也有使用，但該法一般用于較薄的鍍層和不同的表面光潔度。使用含鋅粉的涂料是涂層的另一種方法；對(duì)于與水連續(xù)接觸的物體，如用于船舶、橋梁和近海油氣井架的大的鋼構(gòu)件，只須和大的鋅塊連接，便可得到保護(hù)，不過鋅塊要定期更換。（2）鋅合金用于汽車制造和機(jī)械行業(yè)。鋅具有適用的機(jī)械性能。鋅本身的強(qiáng)度和硬度不高，但加入鋁、銅等合金元素后，其強(qiáng)度和硬度均大為提高，尤其是鋅銅鈦合金的出現(xiàn)，其綜合機(jī)械性能已接近或達(dá)到鋁合金、黃銅、灰鑄鐵的水平，其抗蠕變性能也大幅度被提高。因此，鋅銅鈦合金目前已被廣泛應(yīng)用于小五金生產(chǎn)中。主要為壓鑄件，用于汽車、建筑、部分電氣設(shè)備、家用電器、玩具等的零部件生產(chǎn)。許多鋅合金的加工性能都比較優(yōu)良，道次加工率可達(dá)60%-80%。中壓性能優(yōu)越，可進(jìn)行深拉延，并具有自潤(rùn)滑性，延長(zhǎng)了模具壽命，可用釬焊或電阻焊或電弧焊(需在氦氣中)進(jìn)行焊接，表面可進(jìn)行電鍍、涂漆處理，切削加工性能良好。在一定條件下具有優(yōu)越的超塑性能。鋅與銅、錫、鉛組成的黃銅，用于機(jī)械制造業(yè)。含少量鉛鎘等元素的鋅板可制成鋅錳干電池負(fù)極、印花鋅板、有粉腐蝕照相制板和膠印印刷板等。第8頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四

對(duì)人體健康的危害

侵入途徑：吸入、食入。吸入會(huì)引起口渴、胸部緊束感、干咳、頭痛、頭暈、高熱、寒戰(zhàn)等。粉塵對(duì)眼有刺激性。口服刺激胃腸道。長(zhǎng)期反復(fù)接觸對(duì)皮膚有刺激性。營養(yǎng)性鋅缺乏病又稱鋅缺乏癥，是由于攝入不足，需要量增加，膳食鋅生物利用率低所致。鋅是人體六大酶類、200種金屬酶的組成成份或輔酶，對(duì)全身代謝起廣泛作用。鋅主要含于肉類與谷物中。缺鋅時(shí)，以食欲減退、生長(zhǎng)遲緩、異食癖和皮炎為突出表現(xiàn)，多發(fā)生于<6歲的小兒。第9頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四鋅對(duì)人體的重要作用

促進(jìn)人體的生長(zhǎng)發(fā)育處于生長(zhǎng)發(fā)育期的兒童、青少年如果缺鋅，會(huì)導(dǎo)致發(fā)育不良。缺乏嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致"侏儒癥"和智力發(fā)育不良。

維持人體正常食欲缺鋅會(huì)導(dǎo)致味覺下降，出現(xiàn)厭食、偏食甚至異食。

增強(qiáng)人體免疫力鋅元素是免疫器官胸腺發(fā)育的營養(yǎng)素，只有鋅量充足才能有效保證胸腺發(fā)育，正常分化T淋巴細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞免疫功能。

促進(jìn)傷口和創(chuàng)傷的愈合補(bǔ)鋅劑最早被應(yīng)用于臨床就是用來治療皮膚病。

影響維生素A的代謝和正常視覺鋅在臨床上表現(xiàn)為對(duì)眼睛有益，就是因?yàn)殇\有促進(jìn)維生素A吸收的作用。維生素A的吸收離不開鋅。維生素A平時(shí)儲(chǔ)存在肝臟中，當(dāng)人體需要時(shí)，將維生素A輸送到血液中，這個(gè)過程是靠鋅來完成“動(dòng)員”工作的。第10頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四為什么北方人個(gè)頭比南方人高？小問題？有研究表明，主食是造成這種情況的重要原因。習(xí)慣吃饅頭的北方人長(zhǎng)得比較高，而習(xí)慣吃米飯的南方人則相對(duì)矮一些，這是因?yàn)樵诿酌嬷写嬖谝环N叫做植酸的物質(zhì)，它能夠與鋅元素結(jié)合，形成化合物，使得人體無法正常吸收，導(dǎo)致缺鋅。不過，存在于米面中的植酸也有一個(gè)特點(diǎn)，如果把它發(fā)酵，植酸就會(huì)減少，不再對(duì)鋅的吸收產(chǎn)生影響。因此，吃饅頭、面包就比吃米飯更有利于鋅的吸收。另據(jù)調(diào)查，吃面包的西方人，缺鋅狀況就相對(duì)較少。第11頁，共14頁，2023年，2月20日，星期四不同人群缺鋅的常見表現(xiàn)

兒童味覺障礙：厭食、偏食或異食；皮膚疾患：易患口腔潰瘍，受損傷口不易愈合，青春期痤瘡等；生長(zhǎng)發(fā)育不良：身材矮小、瘦弱；免疫力下降，經(jīng)常感冒、發(fā)燒；智力發(fā)育落后；肝脾腫大孕婦妊娠反應(yīng)加重：嗜酸，嘔吐加重宮內(nèi)胎兒發(fā)育